电流源型PWM整流器交直流侧解耦控制策略研究

三相电流源型整流器CSR(current source rectifier)作为恒压源输出时,直流侧并联大电容,使系统建模复杂度及控制难度大大增加,针对这一问题,将d轴定向于交流侧电容电压,简化d-q坐标系下动态数学模型。为抑制谐振和直流侧电压谐波,首先设计了一种交流侧采用虚拟电阻的有源阻尼控制,直流侧采用状态反馈控制的策略。通过整定状态反馈系数回馈状态变量来控制输出变量,提高系统的动态响应特性及直流稳压性能;利用高通滤波器,降低直流侧低频信号对交流侧的影响;因直流侧LC低频滤波特性,抑制了交流侧高频信号的影响,从而实现交直流侧的独立解耦控制。其次,调节q轴开关分量来实现网侧单位功率因数运行。最后采用Matlab/Simulink仿真验证该控制策略的合理性和可行性。     

三相电压型PWM整流器解耦控制研究

三相电压型PWM整流器静止坐标模型不需要旋转变换,可以实现整流器系统无锁相环控制,同时虚拟磁链技术可以使系统无交流电网电压传感器运行,降低控制成本和提高系统可靠性。但静止坐标系下直接功率控制系统相关变量稳态下为正弦量,PI控制不能实现无静差调节。针对这一问题,采用反馈线性化理论进行了控制器设计,该算法能较好地实现瞬时功率解耦,但对系统参数变化比较敏感。为了对其进行改进,提出一种自抗扰直接功率控制算法,能够提高系统鲁棒性。最后借助Matlab/Simulink对以上两种策略进行对比分析,结果表明自抗扰直接功率控制能够更好地改善系统性能。     

电流源型PWM整流器带容性负载的解耦控制方法

应用于不间断电源(UPS)时,三相电流源型整流器(CSR)因其直流输出端存在大电容而使得数学模型的阶数提高,增加了控制器的设计难度。针对带电容性负载的PWM型CSR建立了dq旋转坐标系中的数学模型,通过将d轴定向于交流滤波电容电压矢量,使得数学模型简化为相互解耦的直流侧和交流侧模型,进而可实现直流侧和交流侧的独立控制。进一步提出了在直流侧采用状态反馈控制来稳定直流母线电压,在交流侧引入虚拟阻抗进行网侧电流有源阻尼的控制方法,消除直流侧和交流侧之间由PWM调制过程所产生的相互影响,实现了直流侧和交流侧的解耦控制。基于40k V·A的UPS仿真和样机实验结果表明,该方法具有良好的动态性能和稳态性能。     

三相电压源型PWM整流器不平衡控制策略研究

主要研究了PWM整流器在电网电压不平衡时的数学模型和基于该数学模型的控制策略.首先,分析了PWM整流器在不平衡时用正序电动势、负序电动势和零序电动势描述的数学模型.然后,利用网侧功率平衡原理设计了电流指令计算方法.基于这种方法,设计了正负序电流独立控制的功率平衡控制策略.正负序电流独立控制最后将正负序电压信号合成为一个电压信号.通过仿真,进一步验证了该方法是可行的.     

三相电压型PWM整流器非线性解耦控制研究

基于非线性系统反馈线性化理论，建立了三相电压型PWM整流器非线性仿射模型，推导出其对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈矩阵，得到了三相电压型PWM整流器反馈线性化模型，提出了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制策略。对三相电压型PWM整流器解耦控制特性进行了细致分析和研究。结果表明，反馈线性化能较好地实现三相电压型PWM整流器的解耦控制。给出的试验结果验证了文中理论研究的正确性。     

三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究

该文基于微分几何理论，在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上，提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略，实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明，状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦，完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。     

三相电压源型PWM整流器不平衡控制策略研究

主要研究了PWM整流器在电网电压不平衡时的数学模型和基于该数学模型的控制策略。首先,分析了PWM整流器在不平衡时用正序电动势、负序电动势和零序电动势描述的数学模型。然后,利用网侧功率平衡原理设计了电流指令计算方法。基于这种方法,设计了正负序电流独立控制的功率平衡控制策略。正负序电流独立控制最后将正负序电压信号合成为一个电压信号。通过仿真,进一步验证了该方法是可行的。     

一种新的PWM整流器电流解耦控制策略

PWM整流器在d-q旋转坐标系的数学模型中,有功电流与无功电流之间存在耦合,给控制带来困难.本文介绍一种基于输入输出反馈的电流解耦控制策略,使系统获得良好的线性控制特性.仿真结果表明,提出的方法具有优良的解耦性能.     

PWM整流器电流控制策略的研究

对三相电压型PWM整流器的电流控制策略进行了研究 ,提出在两相静止坐标系下的预测电流控制和同步旋转坐标系下的PI调节直接电流控制策略 ,并对这两种控制器的性能进行了比较研究 ,最后给出仿真和实验结果     

三相电压源型PWM整流器控制方法的发展综述

控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。介绍了三相电压源型PWM 整流器的双闭环直接电流控制方式,全面地概述了三相电压源型PWM 整流器控制方法的发展历史与现状,按控制理论发展规律把这些方法进行了科学分类,这些控制方法可分为传统线性/非线性控制、现代非线性控制及智能控制等三个发展阶段,分析了这些方法的工作原理及优、缺点。展望了PWM 整流器控制策略的发展趋势。     

电压型PWM整流器控制策略的研究

介绍了电压型PWM整流器的基本原理及其直接电流控制技术中的一种控制策略——固定开关频率PWM电流控制。分析了固定开关频率PWM电流控制系统的性能,并搭建仿真模型进行了仿真。研究和分析表明其具有较快的电流响应、算法简便、物理意义清晰且易于实现等优点,又由于开关频率固定,因而网侧变压器及滤波电感设计较容易,有利于限制开关损耗。     

交流电流直接控制的单相PWM整流器非线性控制策略

由于单相电压型PWM整流器比较难以实现交流电流的直接控制,为了使得系统控制达到期望的效果,根据反步法在多变量非线性系统的控制方面的诸多优点,设计了基于反步法的非线性控制算法。详细介绍了单相电压型PWM整流器的数学模型,根据电感电容的能量关系分别构造了电压、电流环的Lyapunov函数,通过Lyapunov函数导数的负定,推断出系统的稳定性。且进行了基于PSIM的电路仿真,并构建采用IGBT全控型开关管的单相H桥的整流电路进行了验证。实验结果显示该方案下能够保证跟踪误差渐近收敛,说明系统设计是正确有效的。     

三相PWM整流器基于旋转坐标系的电流控制方法

为了达到三相PWM整流器内环电流协调控制,可以通过空间矢量模型选择合理的电感电压矢量(IVV),使电流变化率朝着正确的方向变化,消除电流误差。为了精确选择合理的IVV,并保证其简便性,提出了旋转坐标系的方法,即通过扇区旋转和矢量旋转,选择与电流误差矢量相邻的IVV,并确定其位置关系。此方法能够分别运用滞环电流控制(HCC)或空间矢量调制(SVM)两种形式得以实现,进而达到不定频或定频控制。最后通过实验对比研究,说明该理论的有效性和两种方法的差异性。     

基于非线性自抗扰方法的电压型整流器直接功率控制策略

电压型PWM整流器是一非线性、多变量、强耦合系统,对外界扰动和系统参数变化比较敏感。其直接功率控制策略有功率因数高、交流侧谐波低和算法简单的优点,但当有扰动时,控制效果不理想。针对该问题设计了一阶非线性自抗扰控制器来改进传统的控制策略,包括安排过渡过程,利用扩张状态观测器将外界扰动和系统内部扰动归结为总扰动,然后利用非线性反馈控制进行控制。最后,仿真结果表明当系统发生扰动时,改进后的控制策略较原控制策略具有更强的鲁棒性,控制效果理想。     

PWM整流器启动瞬时电流过冲抑制策略

针对PWM整流器启动过渡过程中网侧电流过冲问题,提出了一种新型瞬时电流过充抑制方法,实现简单,无需复杂的控制算法,当检测到电流越限时,只需判断三相电流所存在的按照一定规则划分的当前区间,即可确定各开关的通断状态,实时抑制电流过冲。实验结果显示,利用该电流过冲控制策略,PWM整流器在可控整流启动过渡过程中未出现明显的电流过冲现象。     

PWM整流器直接功率控制算法研究

分析了PWM整流器直接功率控制方法的原理,对三相制控制系统的各个部分进行了详细的阐述。利用Matlab／Simulink软件建立系统模型进行仿真研究,得到了各个电气量的实时波形,结果表明,该方法控制效果优异,系统能够很好地实现有功功率和无功功率的控制,同时确保输入侧功率因数为1。     

三相VSR的新型电流前馈解耦和滑模控制

三相电压型PWM整流器(voltage source PWM Rectifier——VSR)广泛采用同步旋转d-q坐标系下的电压、电流双闭环控制,且对电流内环的分析一般是建立在系统解耦的基础上。在实际中,由于电感值的变化,系统不能完全解耦,从而导致系统性能变差。针对此问题,提出了一种新型的电压电流双闭环控制,其中电流内环采用同步旋转d-q坐标系下无电感L参数的电流解耦控制方法;电压外环采用滑模控制,并结合SVPWM技术对控制信号进行调制。仿真结果表明,该控制方案具有很好的动态响应性能和鲁棒性能。     

三相PWM整流器电压定向控制算法研究

详细分析了三相PWM整流器电压定向控制方法的基本原理,给出了其数学模型及控制系统的结构图,说明了各个部分的作用。利用Matlab/Simulink工具箱,建立了仿真模型进行了研究。仿真结果表明,该方法效果优异,系统能够很好地实现控制目标。     

电压型PWM整流器模糊逻辑功率预测控制策略

根据PWM整流器在两相静止坐标系中的数学模型及瞬时功率理论,提出了一种瞬时功率预测方法,并结合模糊逻辑,改进了直接功率控制策略.该策略具有更好的动态性能,更快的响应速度.同时建立了基于MATLAB的PWM整流器仿真平台及研制了实验样机,通过仿真和实验结果验证了所提出的方法的可行性和有效性.     

PWM整流器基于瞬时功率理论的控制策略研究

PWM整流器大多采用基于电压定向的双环控制策略,该策略可能存在计算量大、有相位检测误差和电流环解耦不彻底等问题。针对电压定向双环控制策略存在的以上问题,提出了基于瞬时功率理论的双闭环控制方法,此方法有效地克服了电压定向控制策略的不足。实验结果表明采用所提出的方法控制整流器,系统具有优良的动态特性和静态特性。